|
|
Interaction of pulsating water jet with surface of structural materials
Poloprudský, Jakub ; Müller,, Miroslav (referee) ; Chlup, Zdeněk (referee) ; Kruml, Tomáš (advisor)
Pulzní vodní svazek je modifikace konvenčního kontinuálního vodního svazku. Principem technologie je vyvolání rozpadu koherentního vodního proudu na jednotlivé shluky vodních kapek. Shluky působí v momentě dopadu na povrch impaktním tlakem, což významně zvedá erozní vlastnosti proudu. Práce studuje interakci pulzního vodního svazku s povrchem konstrukčních materiálů. Práce se zaměřuje zejména na inkubační erozní etapa. Inkubační erozní etapa se projevuje plastickou deformací povrchu bez přítomnosti makroskopického úběru materiálu. Experimentální typy materiálů jsou austenitické korozivzdorná ocel 316L a hliníková slitina AW-2014. Pulzující vodní proud je poměrně nová technologie s množstvím propojených technologických parametrů. Množství parametrů poskytuje velký prostor pro optimalizaci technologie v závislosti na použití. Předpokládá se, že vodní shluky svazku působí na povrch podobně jako vodní kapky. Na základě tohoto zjednodušení se nabízí použití technologie na testování erozní odolnosti materiálů. Výhoda technologie oproti konvenčním metodám testování eroze je vysoká frekvence dopadu kapek až 40 kHz a možnost kontrolovat rychlost, velikost, úhel a frekvenci dopadajících kapek. Zaměřením práce je zkoumání inkubačního erozního stádia předcházejícího úběru materiálu. Eroze se v tomto stádiu projevuje zdrsňováním povrchu v důsledku plastické deformace materiálu, deformací zrn vedoucímu k odhalování hranic zrn a vytváření povrchového reliéfu uvnitř zrn. Cílem práce je naladění a porozumění fungování pulzního vodního svazku a možné použití technologie pro erozní testování, zdrsňování a zpevňování povrchu. Hlavní dosažená zjištění jsou následující: • Závislost změny distribuce dopadů vodních kapek s několika úrovněmi hydraulických parametrů byla pozorována na obou experimentálních materiálech (hliníková slitina AW-2014 a austenitická ocel 316L). Závislost distribuce dopadů vodních kapek na erozní efektivitu a erozní stádium byla popsána. • Statické erozní testy byly provedeny na oceli 316L. Byly měřeny změny profilu způsobené interakcí s PWJ Podpovrchové změny korespondující se změnami povrchovými byli pozorovány pomocí transmisního elektronového mikroskopu. Bylo definováno erozní stádium mezi zdrsňováním povrchu a makroskopickým úběrem materiálu. Definováno bylo přítomností nespojitých mikro trhlin koncentrujících se zejména na hranicích zrn. • Zpevňování povrchu oceli 316L bylo měřeno na řezu kolmém k ovlivněnému povrchu. Zpevnění bylo pozorované až do hloubky 100 µm, a předcházelo makroskopickému úběru materiálu. • Nárůst únavové životnosti oceli 316L byl změřen po zpracování povrchu pomocí pulzujícího vodního svazku. V rámci zvolených experimentálních parametrů byla pozorována závislost rychlosti přejezdu pulzujícího vodního svazku a počtu cyklů do lomu pro dvě zkoumané úrovně řízené celkové deformace. • Metodologie měření pomocí difrakce zpětně odražených elektronů před a po zpracování povrchu oceli 316L pulzním vodním svazkem byla použita. Metodologie umožňuje měřit vývoj změn v orientaci a deformace uvnitř konkrétních zrn. Otestování metodologie je hlavní příspěvek této práce.
|
|
| |
|
|
Surface hardening of cast iron by high power diode laser
Bezděk, Pavel ; Daněk, Ladislav (referee) ; Mrňa, Libor (advisor)
The Master’s thesis deals with the technology of surface hardening by laser. High power diode laser is used for this purpose. Surface hardening is performed on cast iron BS 1452-77, at different speeds laser head and laser power. In introduction, the theoretical part deals with possible ways of hardening focusing on the benefits of laser hardening. There are mentioned basic parts of laser, type industrial lasers and their application in industry. The final part is mentions the using of material and methods used to evaluate samples. The practical part describes the using devices and carries out evaluation macrostructure and microstructure and evaluation of hardness depending on the distance from the surface.
|
|
|
Simulation of rolling operation using explicit FEM
Bezrouková, Martina ; Zemčík, Oskar (referee) ; Zouhar, Jan (advisor)
The purpose of this work is to introduce explicit finite element method (FEM) and to familiarize with commercial software tools witch are capable to perform simulations. The technological conditions and the scope of application of roller burnishing are described in subsequent part. The simulation model of roller burnishing was created. Software ANSYS LS-DYNA was used to make computations. The results of simulation and technical and economical benefits of roller burnishing are presented in the conclusion.
|
|
|
Surface treatment of selected steels using electron beam
Matlák, Jiří ; Jan, Vít (referee) ; Kouřil, Miloslav (advisor)
The aim of diploma thesis was preparation of hardened layer on three chosen types of materials with different alloying components content without surface melt by using electron beam technology. The influence of chosen process parameters was observed on the prepared hardened layers properties and shapes. In the first part of bibliographic search there are described electron beam properties, possibilities of his influencing and control. There is given example of complete set of electron beam are mentioned in the second part of theoretical research.
|
|
|
Possibilities of increasing the durability of concrete products based technologies hardening their surface
Minaříková, Kateřina ; Eger, Lukáš (referee) ; Hubáček, Adam (advisor)
In the last years, we focus on higher quality of surfaces in the field of vibro-pressed concrete products. Therefore, there are products with specially modified backing layer in the market where there is implemented impregnation coating on the surface that is cured by ultraviolet and infrared radiation. The primary objective of my thesis is summary of the existing knowledge about vibro-pressed concrete products that are modified by these technologies. I will especially focus on description and efficiency of using particular methods, principals of curing surfaces and other modification of concrete product’s surfaces with emphasis on its durability. There will be examined in the laboratory conditions some of the characteristics of these vibro-pressed concrete products as resistance of surfaces against water effects and chemical defrosting substances, water absorption of surfaces, abrasion resistance, slip resistance, as well as risk reduction of creating lime efflorescence on the concrete surfaces.
|
|
| |
|
|
Rotary flash hardening with help of electron beam and laser radiation
Klusáček, Martin ; Jan, Vít (referee) ; Kouřil, Miloslav (advisor)
This master thesis deals with surface hardening of steels, especially with rotary flash hardening of 42CrMo4 steel (WNr 1.3563, ČSN 15142). In this method homogenous heating of whole surface occurs during a very fast rotation of the component. In the theoretical part of this thesis the most common methods of surface hardening are described, with focus on laser and electron beam technologies. In the experimental part special device for this application was constructed. Rotary flash hardening was done using different radiation source and experimantal device parameters. The hardened surface layer of maximal thickness of 0,7 mm and width of 5,6 mm was achieved using laser beam. Results with electron beam were way better, because this technology allows to control the distribution of power along the beam width in order to improve the width/thickness ratio of hardened layer. Using this method maximal layer thickness of 1,4 mm and width of 13,4 mm was achieved.
|
|
|
Use of laser scanning head for surface hardening
Jedličková, Veronika ; Sigmund, Marian (referee) ; Mrňa, Libor (advisor)
The diploma thesis addressed the issue of laser surface hardening using dynamic oscillation of the laser beam. The theoretical part presents the hardening technology and suitable using of laser equipments. The fiber laser YLS 2000 was used in the experiment and the hardened material was steel 12 050, which is suitable for laser hardening. The influence of two selected parameters of the scan head on the resulting structure and hardness of hardening layers was examined. Based on the results, the choice of optimal parameters for identical conditions with the experiment was recommended.
|
|
|
Surface treatment of selected steels using electron beam
Oríšek, Petr ; Jan, Vít (referee) ; Kouřil, Miloslav (advisor)
The thesis aims for the surface treatment of materials using electron beam. It includes a literary research describing physical principle and properties of the electron beam. This research also presents possible influencing of the beam and describes the construction of the device that generates the beam. Various applications of the electron beam for the material treatment are presented in the second part of the paper. Within this thesis an experiment with the heat treatment of the steel surface by the electron beam has been realized. The experiment was aimed at creating a layer as deep as possible without melting the surface. The results and their evaluation are presented in the experimental part of the thesis. The attention is also paid to selected process parameters.
|
guest ::
